實驗四 典型系統(tǒng)的頻率特性測試

1、.自動控制原理實驗報告實驗名稱： 典型系統(tǒng)的頻率特性測試 班 級： 姓 名： 學 號： 實驗四 典型系統(tǒng)的頻率特性測試一、實驗目的1、加深理解系統(tǒng)及元件頻率特性的物理概念2、掌握測量典型一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)頻率特性曲線的方法3、掌握軟件仿真求取一階和二階系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的方法4、了解從頻率特性求系統(tǒng)傳遞函數(shù)及參數(shù)的方法二、實驗內(nèi)容1、搭建一階慣性環(huán)節(jié)，繪制其頻率特性曲線2、搭建典型二階環(huán)節(jié)，繪制其頻率特性曲線3、用軟件仿真求取一階和二階系統(tǒng)頻率特性曲線，跟實驗結果比較三、實驗步驟1、一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性（1）用Matlab函數(shù)繪制系統(tǒng)的幅相曲線和對數(shù)頻率特性曲線，記錄理想幅頻曲線和相頻曲線。程

2、序如下:sys=tf(1,0.005,1);nyquist(sys);title(系統(tǒng)的奈氏圖);figurebode(sys);title(系統(tǒng)的波特圖);（2）在simulink下創(chuàng)建慣性環(huán)節(jié)的幅相曲線和對數(shù)頻率特性曲線仿真系統(tǒng)。改變正弦輸入函數(shù)的頻率，測試并記錄輸出與輸入幅值之比，相位之差，保存仿真結果（3）在實驗箱中搭建模擬電路，輸入正弦波信號，觀測輸入輸出正弦波曲線。調(diào)節(jié)正弦波頻率和幅值，繪制該一階慣性環(huán)節(jié)的幅頻曲線和相頻曲線，與軟件仿真對比2、二階系統(tǒng)的頻率特性曲線（1）用Matlab函數(shù)繪制二階系統(tǒng)的幅相曲線和對數(shù)頻率特性曲線，記錄理想幅頻曲線和相頻曲線。程序仿真：sys=tf(

3、200,1,10,200);nyquist(sys);title(系統(tǒng)的奈氏圖);figurebode(sys);title(系統(tǒng)的波特圖);（2）在simulink下創(chuàng)建二階環(huán)節(jié)的幅相曲線和對數(shù)頻率特性曲線仿真系統(tǒng)。改變正弦輸入函數(shù)的頻率，測試并記錄輸出與輸入幅值之比，相位之差，保存仿真結果（3）在實驗箱中搭建模擬電路，輸入正弦波信號，觀測輸入輸出正弦波曲線。調(diào)節(jié)正弦波頻率和幅值，繪制該二階環(huán)節(jié)的幅頻曲線和相頻曲線，與軟件仿真對比四、實驗結果1、根據(jù)一階環(huán)節(jié)的理論計算，選擇頻率測試點，填寫下表1012.518.525.2384499.71323407471.591.992.964.016.0

4、57.0015.9021.0254.14118.950000000000-0.011-0.0169-0.0423-0.0691-0.155-0.207-0.697-1.57-5.9-11.70.0110.01690.04230.06910.1550.2070.6971.575.911.7-2.98-3.57-5.28-7.18-10.7-12.4-26.5-33.3-59.4-74.92、根據(jù)實驗結果繪制一階環(huán)節(jié)的頻率特型。幅頻響應：響頻響應：3、不同頻率在一階環(huán)節(jié)Matlab和simulink仿真結果記錄Matlab仿真：奈氏圖：波特圖：Simulink仿真：頻率為1rad/s頻率為3rad

5、/s頻率為10rad/s：4、根據(jù)二階系統(tǒng)的理論計算，選擇頻率測試點，填寫下表(rad/s)3.58.3313.218.630.443.563.41222203930.551.322.102.964.836.9210.0919.4135.0162.5400000000000.4022.223.58-1.42-11.8-18.8-25.7-37.3-47.6-57.7-0.402-2.22-3.581.4211.818.825.737.347.657.7-10.6-32.6-78.5128-157-165-170-175-177-1795、根據(jù)實驗結果繪制二階環(huán)節(jié)的頻率特型。幅頻特性圖：相頻特性圖：6、不同頻率在二階環(huán)節(jié)Matlab和simulink仿真結果記錄Matlab仿真：奈氏圖：波特圖：Simulink